理解概念本質(zhì) 遠(yuǎn)離電磁誤區(qū)

舒爽

在電與磁知識的學(xué)習(xí)中，許多同學(xué)經(jīng)常將電流的磁效應(yīng)、磁生電、磁場對電流的作用三部分知識混淆，出現(xiàn)張冠李戴的現(xiàn)象。對于這種情況，我們應(yīng)從本質(zhì)入手進(jìn)行分析：電流的磁效應(yīng)的本質(zhì)可以簡單記為“本無磁，先有電后有磁”，在生活中的應(yīng)用是電磁鐵、電磁繼電器、電磁起重機(jī)等；電磁感應(yīng)的本質(zhì)可以記為“本無電，先有磁，后有電”，在生活中的應(yīng)用是發(fā)電機(jī)和動圈式話筒等；磁場對電流的作用的本質(zhì)可以記為“有磁有電才有力”，在生活中的應(yīng)用是電動機(jī)。在審題時(shí)，我們要明確題干中所涉及的是哪一種電磁現(xiàn)象的原理，然后再結(jié)合題設(shè)要求來進(jìn)行選擇。

例1如圖是一個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)模型。風(fēng)吹過時(shí)，扇葉轉(zhuǎn)動，小燈泡發(fā)光。下列選項(xiàng)中哪幅圖的工作原理與它相同（? ? ）。

A.? B.

C.? D.

錯解：選A。

剖析：錯誤原因是誤以為燈泡發(fā)光一定是電路中存在電源，實(shí)際上風(fēng)吹過時(shí)，扇葉轉(zhuǎn)動，小燈泡發(fā)光，是因?yàn)檫\(yùn)動而產(chǎn)生了電，是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，找出與之原理相同的即可。

正解：A圖電路中有電源，是通電導(dǎo)體在磁場中受力而運(yùn)動，故A錯誤。

B圖是電流磁效應(yīng)，探究電磁鐵磁性強(qiáng)弱跟線圈匝數(shù)關(guān)系，故B錯誤。

C圖是閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動，電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，是電磁感應(yīng)，故C正確。

D圖是奧斯特實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)說明電流周圍存在磁場，故D錯誤。

故選C。

例2（2022·遼寧 ）如圖所示與磁有關(guān)的現(xiàn)象，下列分析錯誤的是（? ? ）。

A. 圖甲中滑板車滑行時(shí)車輪邊緣小彩燈發(fā)光，其發(fā)電原理是電磁感應(yīng)

B. 圖乙中通過改變電流大小，可以改變電磁起重機(jī)磁性強(qiáng)弱

C. 圖丙中只將小電動機(jī)電源正負(fù)極對調(diào)，線圈轉(zhuǎn)動方向不變

D. 圖丁中司南靜止時(shí)長柄總是指向南方，說明地球周圍存在磁場

錯解：選B。

剖析：錯誤原因是對電磁鐵的概念和原理理解得不夠透徹，電磁鐵的本質(zhì)是電流的磁效應(yīng)，典型應(yīng)用是電磁起重機(jī)。

正解：帶有小彩燈的滑板車車輪轉(zhuǎn)動時(shí)，線圈在磁場中做切割磁感線運(yùn)動，會產(chǎn)生感應(yīng)電流，使小彩燈發(fā)光，這是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故A正確；

電磁鐵磁力大小與電流的大小和線圈圈數(shù)有關(guān)，改變電流大小，可以改變電磁起重機(jī)磁性強(qiáng)弱，故B正確；

直流電動機(jī)的受力的方向與電流的方向和磁感線的方向有關(guān)，只將小電動機(jī)電源正負(fù)極對調(diào)，線圈轉(zhuǎn)動方向改變，故C錯誤；

因?yàn)榈厍蛑車嬖诖艌?，所以司南靜止時(shí)長柄總是指向南方，故D正確。

故選C。

例3（2021·河北 ）如圖所示是探究電磁感應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置。關(guān)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，下列說法正確的是（? ? ）。

A. 奧斯特發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象

B. 利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象制作了電動機(jī)

C. 導(dǎo)線在磁場中沿不同方向運(yùn)動，導(dǎo)線中都會有感應(yīng)電流產(chǎn)生

D. 如果磁感線和切割磁感線方向都變得相反，導(dǎo)線中感應(yīng)電流的方向不發(fā)生改變

錯解：選C。

剖析：錯誤原因是誤以為導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動即可產(chǎn)生電流。產(chǎn)生感應(yīng)電流需要滿足兩個(gè)條件：閉合電路中一部分導(dǎo)體；在磁場中做切割磁感線運(yùn)動。

正解：奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故A錯誤；

人們利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象制作了發(fā)電機(jī)，故B錯誤；

導(dǎo)線在磁場中只有做切割磁感線運(yùn)動時(shí)，導(dǎo)線才會有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故C錯誤；

感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體運(yùn)動的方向和磁場的方向有關(guān)，如果磁感線和切割磁感線方向都變得相反，則導(dǎo)線中感應(yīng)電流的方向不發(fā)生改變，故D正確。

故選D。

總結(jié)：解答電與磁問題時(shí)需注意，如果題干中出現(xiàn)有電流通過時(shí)“受力轉(zhuǎn)動”字眼則為電動機(jī)原理，題干中若有“產(chǎn)生變化的電流”則為發(fā)電機(jī)原理。另外要注意一點(diǎn)，即原理圖問題中，發(fā)電機(jī)原理圖無電源，電動機(jī)原理圖有電源。

（作者單位：遼河油田實(shí)驗(yàn)中學(xué)分校）